Einrichtung zur Kühlung eines mit einer Vielzahl von Ventilen besetzten Wandungsteils von Kolben-Gasverdichtern. Bei Kolben-Gasverdichtern ist es be kannt, die vom Gas berührten Wände des Verdichterzylinders zu kühlen, um Verdich tungsarbeit zu sparen und um eine Erwär mung des: angesaugten Gases an heissen Wänden möglichst zu vermeiden und mithin bei jedem Saughub ein möglichst grosses Gas gewicht ansaugen zu können.
In der Regel ist zu dem Zweck eine Mantelkühlung vor- ges-ehen, -das heisst, es .ist .in einigem Abstand von der zu kühlenden Wand eine zweite Wand (dIer Kühlmantel) angeordnet und der zwischen beiden Wänden verbleibende Zw i echenTaum wird mit einem Kühlmittel (im allgemeinen Wasser) beschickt. Diese Man telkühlung ei;
gnat sich sndesisen nicht zur Kühlung solcher Wandungsteile, die mit Ventilen besetzt sind-, wie dies namentlich bei dem Zylinderdeckel und häufig auch bei in, dier Nähe der Zylinderenden liegenden Teilen der Zylinderwand -der Fall ist. Man lä.sst :diese Wandungsteile daher meist gänz lich urigekühlt.
Namentlich bei Verdichtern oder Verdichterstufen, die Gas von ver- hältnisznässig geringem, z. B. atmosphäri schem Druck ansaugen, machen diese ventil besetzten Wandungsteile aber einen verhält nismässig .grossen Teil der BL-samten gas berührten Wandung des Verdichterzylinders aus.
Infolgedessen ist bei solchen Verdich tern .die Wirkung der Mantelkühlung nur gering, insbesondere erfährt das anzusau- gende Gas beim Durchströmen der in urige kühlten, also im Betrieb heissen Wandungs- teilen sitzenden Saugventile eine starke Er- Zvärmung,- wodurch das,
je Saughub ange saugte Gasgewicht und somit die Leistungs fähigkeit des Verdichters eine erhebliche Verminderung erfährt.
Zweck .der Erfindung ist die Schaffung einer verhältnismässig einfach gestalteten, dabei aber besonders wirksamen Kühlungs- einrichtung für mit einer Vielzahl von Ven tilen besetzte Wa_ndungsteile von Kolben- Gasverdichtern.
Erfindung gemäss sind im @,#'erlzstoff des mit Ventilen besetzten Wendungsteils Kühl mittelkanäle ausgespart, welche die die Ven tile aufnehmenden Ventilkanäle kreuzen, derart, da.ss die Wandungen der Kanäle an den Kreuzungsstellen nicht je in die benach barten Kanäle hineinragen. Der Ventilkanal- querschnitt wird also durch die Wandung. der Kühlkanäle nicht verengt; demzufolge erfährt auch :der Durchtrittewiderstand der Ventilkanäle keine Erhöhung.
Ferner wird erreicht, dass die den Verdichtungsraum be grenzende Wandfläche nunmehr in vollem Umfange gekühlt sein kann. Darüber hinaus findet auf Grund der in :der Regel grossen Wärmeleitfähigkeit des Wandwerkstoffes auch ein -Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und dem die Ventilkanäle durch strömenden Gas statt.
Dieser Wärme austausch ist infolge der hohen Geschwin- digkeit, mit der das Gas die Ventilkanäle, -durchzieht, ferner infolge dier relativ grossen Oberfläche dieser Kanäle und infolge der Aufteilung, die das Gas durch die zahl reichen Ventilkanäle erfährt, besonders intensiv, so :dass die angestrebten Wir kungen in besondlere vollkommener Weise erreicht werden.
Insbesondere wird bei einer solchen Kühlung von mit Saugventilen be setzten Wandteilen eine besonders zvirksanie Kühlhaltung :des angesaugten Gases, also auch eine besonders hohe Verdichterleistung erzielt. Die Anwendung dieser Kühlung bei den mit Saugventilen besetzten Wandungs- teilen ist deshalb von besonderer Bedeutung.
Die Erfindung ist sowohl bei ebenen Wän den (z. B. beim Zylinderdeckel) als auch bei gekrümmten Wänden (z. B. bei Teilen der zylindrischen Wand) anwendbar. Die Kühl mittelkanäle können in den Werkstoff der Wand eingebohrt oder eingegessen, also allseitig vom Wandwerkstoff umschlossen sein;
sie können aber auch als nach einer 'N,#%a.ndseite hin offene Vertiefungen au.sgebil- clet und durch eine Abdeckung nach aussen
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abgeselilossen <SEP> suin. <SEP> Letzlere.s <SEP> kommt <SEP> nanient lieh <SEP> für <SEP> in <SEP> dic <SEP> Wand <SEP> einzuarbeitende. <SEP> iin
<tb> Kreis <SEP> verlaufende <SEP> (also <SEP> auf <SEP> der <SEP> Drehbank
<tb> herzustellende) <SEP> Kanäle <SEP> in, <SEP> Frage. <SEP> Die <SEP> einzel nen <SEP> Kühlkanäle <SEP> können <SEP> hintereinander <SEP> oder
<tb> parallel <SEP> oder <SEP> in <SEP> Gruppen <SEP> parallel <SEP> und <SEP> solche
<tb> Gruppen <SEP> hintereinander <SEP> gEaehaltet <SEP> sein. <SEP> Da
<tb> das <SEP> Küh:
linittel <SEP> mit <SEP> hoher <SEP> Cleschwindigkci.t
<tb> durch <SEP> die <SEP> relativ <SEP> engen <SEP> Kanäle <SEP> geführt <SEP> wer den <SEP> kann, <SEP> ist <SEP> eine <SEP> Ansamiumlung <SEP> von <SEP> Ab lagerungen <SEP> oder <SEP> die <SEP> Bildung <SEP> von <SEP> Luftsäcken
<tb> auch <SEP> dann <SEP> nicht <SEP> zu <SEP> befürchten, <SEP> wenn <SEP> die
<tb> Kanäle <SEP> nicht <SEP> durchgehend <SEP> vom <SEP> Zufluss <SEP> bis
<tb> zum <SEP> Abfluss <SEP> ansteigend <SEP> angeordnet; <SEP> sind. <SEP> Dic
<tb> erfindungsgemässe <SEP> Kühlungseinrichtung <SEP> kann
<tb> deshalb <SEP> in <SEP> sehr <SEP> mannigfaltiger <SEP> Weise <SEP> aus gestaltet <SEP> werden <SEP> und <SEP> lässt <SEP> sich <SEP> so <SEP> nach <SEP> den
<tb> jeweils <SEP> vorliegenden <SEP> baiilielien <SEP> oder <SEP> ferti gLingstechnischen <SEP> Verhältnissen <SEP> gut:
<SEP> iin passen.
<tb> Die <SEP> Ze.iehnung <SEP> zeigt <SEP> Ausführungsbei spiele <SEP> de:s <SEP> Erfin.dun.gsgenenstandes.
<tb> Die <SEP> Fig. <SEP> 1 <SEP> und <SEP> ?, <SEP> 3 <SEP> und <SEP> 4, <SEP> 5 <SEP> und <SEP> 6 <SEP> zeiren
<tb> je <SEP> im <SEP> axialen <SEP> Längsschnitt <SEP> nach <SEP> den <SEP> Linien
<tb> 1-I <SEP> der <SEP> Fig. <SEP> ?, <SEP> 111-11I <SEP> der <SEP> Fig. <SEP> 4 <SEP> -und
<tb> @7-V <SEP> der <SEP> Fig. <SEP> 6 <SEP> und <SEP> im <SEP> Querschnitt <SEP> nach
<tb> den <SEP> Linien <SEP> II-II <SEP> der <SEP> Fing. <SEP> 1. <SEP> 1V <SEP> IV <SEP> der
<tb> Fig. <SEP> 3 <SEP> und <SEP> VI-VI <SEP> der <SEP> F'ig. <SEP> 5 <SEP> eine <SEP> Kühl ein.richtun.g <SEP> für <SEP> einen <SEP> init. <SEP> Saugventilen <SEP> be setzten <SEP> Zylinderdeckel.
<tb> Fig.
<SEP> I <SEP> zeigt <SEP> im <SEP> Quer#clinitt <SEP> eine <SEP> Deckel kühlung <SEP> ähnlicher <SEP> Art <SEP> wie <SEP> die <SEP> nach <SEP> Fig.
<tb> und <SEP> 6, <SEP> jedoch <SEP> mit <SEP> anderer <SEP> Schaltung <SEP> der
<tb> Kühlmittelwege.
<tb> Fig. <SEP> 8 <SEP> und <SEP> 9 <SEP> zeigen <SEP> eine <SEP> Kühleinrielitung
<tb> für <SEP> einen <SEP> mit <SEP> Saugventilen <SEP> besetzten <SEP> Teil
<tb> der <SEP> zylindrischen <SEP> Wand <SEP> ini <SEP> axialen <SEP> Lä.ngs schn.itt <SEP> und <SEP> in <SEP> der <SEP> @l> -ichlung <SEP> eines <SEP> Zylin derschnitte.s <SEP> längs <SEP> einer <SEP> zur <SEP> Verdichterzylin derachse <SEP> gleiehinittigen <SEP> 7jylind,erflä,ehe <SEP> finit
<tb> der <SEP> 111antellinie <SEP> IX-IX <SEP> der <SEP> Fig.
<SEP> B.
<tb> tbereinstimmende <SEP> Teile <SEP> der <SEP> versehiedc nen <SEP> Peispiele <SEP> sind <SEP> gleich <SEP> bezeichnet.
<tb> Bei <SEP> dem <SEP> Beispiel <SEP> nach <SEP> Fing. <SEP> 1 <SEP> und <SEP> '? <SEP> :find
<tb> im <SEP> Teil <SEP> 1 <SEP> des <SEP> Zylinderdeckels <SEP> 1, <SEP> 15 <SEP> die <SEP> d'ie
<tb> Saugventile <SEP> aufnehmenden <SEP> CTasdurehfluss ka.näle <SEP> f <SEP> Ventilkanäle) <SEP> \? <SEP> in <SEP> waagrechten Reihen angeordnet. Zwischen je zwei solchen Ventilkanalreihen ist im Werkstoff der Wand 1 ein Kühlmittelkanal 3 ausgespart, der allseitig vom Deckelwerkstoff umschlos sen ist und die Ventilkanäle 2 rechtwinklig kreuzt.
Durch am Umfang des Deckels aus gesparte, in der Umfangsrichtung verlau fende Kanäle 4, 5, 6, 7 werden die Kühl kanäle 3 in Gruppe zu je dreien parallel ge schaltet und die einzelnen Gruppen hinter einander geschaltet. Der Kanal 4 ist an eine Kühlmittelzuleitung 8, .der Kanal 7 an eine Kühlmittelableitung 9 allgeschlossen, welehe in den die zylindrische Wand 10 umgebenden und durch den Mantel 11 nach aussen abge schlossenen Kühlmittelraum 12 ausmündet.
Mit der Wand 1 ist eine Wand 15 verbun den, die zusammen mit der Wand 1 den Saugraum 16 abgrenzt, von welchem die Ventilkanäle 2 ausgehen und an welchen die Ansaugleitung 17 angeschlossen ist. Die Druckventile sitzen in Ventilkanälen 18, welche nahe beim Deckel 1, 15 in der zylin drischen Wand 10 vorgesehen sind und in eine ringförmige Druckkammer 19 münden, an welche,diie Druckleitung 20 angeschlossen ist.
Beim Beispiel nach Fig. 3 und 4 sind de in der Deckelwand 1 vorgesehenen Sa.ug- ventlIkanäle 2. so angeordnet, dass ihre Mitten auf zur Zylinderachse gleichmutigen Kreisen liegen. Die Kühlmittelzufuhr erfolgt durch eine Leitung 21 zu einem in der Deckelmitte vorgesehenen Raum 22, von welchem. mehrere radiale, ringsherum vom Werkstoff des Teils 1 umgebene Kühl.mittelkanäle 23 ausgehen, die zu Umfangskanälen 24 führen.
An jeden dieser Umfangskanäle schliessen sich ausser dem zwei parallel geschaltete, die zwischen den Radialkanälen 23 liegenden Sektorstiicke .des Deckels durchziehende Kühlmittelkanäle 25, 26 .an, welche zu .einem am Umfang aus gesparten Raum 27 führen, der durch einen Kanal 28 mit dem vom Kühlmantel 11 be grenzten Kühlmittelraum 12 verbunden ist. Die parallel geschalteten Kanäle 25 und 26 verlaufen derart geknickt, dass ihre Hälften je parallel zu den benachbarten Radialkanälen 23 verlaufen.
Die Ventilkanäle 2 sind so an geordnet, -dass zwischen je zweien der parallel verlaufenden Kühlmittelkanäle eine Reihe von Ventilkanälen liegt.
Beim Beispiel nach Fig. 5 und 6 sind die Saugventnlkanäle 2 wieder so angeordnet, -dass ihre Mitten auf zur Zylinderachse gleich mittigen Kreisen liegen. Die Kühlmittel- kanäle sind, in den Deckelteil 1 als kreis förmige Nuten<B>3,0</B> derart eingearbeitet, z. B.
eingeld!reht, dass, jede Kreisreihe von Ventil- kanälen zwischen zwei solchen Kühlkanälen liegt. Diese Kühlkanäle sind nach der dem Saugraum 16 zugekehrten Seite hin offen und werden @duTCh eine auf den Deckelteil 1 aufgelegte Platte 31 nach aussen abges-ahlos- sen. Diese Platte ist mit die Fortsetzung <RTI
ID="0003.0069"> der Ventilkanäle 2 bildenden Durchbrechungen 32 versehen und wird beispielsweise durch viele, über ihre Fläche verteilte Schrauben bolzen 33 gegen d)en Deckelteil 1 angepresst. Die einzelnen ringförmigen Kühlmittelkanäle 30 sind durch eine in der Wand 1 veTlau- fende radiale Bohrung 35 an den Ktihlmittel- zufluss 8 und,
durch eine längs des gleichen Durchmessers ebenfalls ganz in der wand 1 verlaufende Bohrung 36 an den Abfluss 9 angeschlossen. Die den Saugraum 16 nach aussen begrenzende Wand ist hier als für sich hergestellter Deckel 37 ausgebildet, da die dem Saugraum zugekehrte Seite der Wand 1 zum Aufbringen der Absehlussplatte 31 ztvgäAglich sein muss.
Bei dieser Anord- nung sind alle beiderseits -der Bohrungen 35 und 36 l.iegend'en Kühlkanalhälffien parallel geschaltet.
Beider Einrichtung gemäss Fig. 7 ist nur der äusserste der kreisförmigen Küh.lmittel- kanäle 30 an den Zufluss 8 und an den Ab fluss 9 angeschlossen. Je zwei benachbarte Kühlkanäle sind durch: zwei kurze Radial- kanäle 38, 39 unter sich verbunden.
Zwi schen den einantder benachbarten Einmün- dungen dieser Raäalkanäle in die einzelnen kreisförmigen Kanäle 30 sind letztere durch Einlagen 40 bezw. 41 unterbrochen.
Diese Anordnung hat,die WiTkung, ,dass das durch den Zufluss 8 eintretende Kühlmittel zu- nächst auf einer spiralenähnlichen, a.bwecll- selnd im Kreisbogen und radial verlaufenden Bahn immer mehr zur Mitte der betr. 'Wand hin und dann auf einer entsprechenden Bahn immer weiter nach aussen und :schliesslioh zum Abfluss 9 gelangt. Hierbei sind also alle Kühlmittelwege hintereinander beschaltet.
Beim Beispiel nach Fig. 8 und 9 sind die Saubventilkanäle ? in der zylindiisehen Wand 10, radial verlaufend, in zwei Um fangsreihen und gegeneinander versetzt an geordnet. Sie münden meine. Ringkammer 45, an welche die Saugleitung 17 anbe.schlo=- sen ist.
Die die Druckventile aufnehmenden Kanäle 18 sind im Deckelteil 1 angeordnet: und münden m eine durch -den Deckel 4 7 nach aussen abgeschlossene Druckkammer 46, an welche die Druckleitung 20 angeschlos- sen ist.
Die die Saugventilkanäle 2 enthal tende Zone der zylindrischen Wand 10 ist auf der Seite des Kühlmittelzuflusses 8 durch einen mit diesem Zufluss verbundenen, ring:a- umlaufenden Kanal 48, auf der andern Seite durch den Kühlmittelraum 12 begrenzt.
Zwischen den Kühlmittelräumen 48 und 12 erstrecken sich schräg zur Zylinderachse ver laufende, die Ventilkanäle 2 kreuzende, all seitig vom Werkstoff der zylindrischen Wand 10 umschlossene Kanäle 50. durch welche das Kühlmittel vom Raum 48 zum Raum 12 übertreten kann. Es liegen also hier je zwei Ventilkanäle 2 zwischen je zwei Kühlmittelkanälen 50. Auch hier wird so nach eine wirksame Kühlhaltung der vom anzusaugenden Gas berührten Flächen er zielt.
Der die Druckventilka.näle 18 enthal tende Deckelteil 1 kann, sofern dies er wünscht erscheint, mit einer der vorherlie- schriebenen Kühlanordnungen versehen sein.